SU939396A1 - Способ ум гчени воды дл обессоливани и подпитки теплосети - Google Patents

Description

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике^ черной металлургии, химической и нефтехимической . промышленностях.

Известен способ для умягчения во- ⁵ ды, включающий содоизвесткование исходной воды в осветлителе с последующим умягчением воды в натрийкатионитном фильтре [Ί ].

Недостатками известного способа являются наличие значительного количества концентрированных сетевых стоков натрийкатионитных фильтров, загрязняющих окружающую среду, и ₁₅ необходимость сооружения дорогостоящих устройств для их устранения.

Наиболее близким к предлагаемому· по технической сущности и достигаемому результату является способ умяг-20 чения воды для обессоливания и подпитки теплосети, заключающийся в содоизвестковании воды в осветлителе, натрийкатионировании, выпаривании в испарителях и регенерации натрийкатионитных фильтров раствором кислоты или соли с возвратом отработанного раствора стадии регенерации в осветлитель [2].

Недостатком указанного способа является то, что при смешивании отработанного раствора катионитных фильтров со всем потоком исходной воды повышается солесодержание общего потока умягченной воды. При подаче умж ченной таким образом воды на химобессоливающую установку повышается расход щелочи кислоты для регенерации ионитных фильтров обессоливающей установки и удорожается процесс обессоливания.

Цель изобретения - удешевление процесса за счет снижения расхода кислоты и щелочи на регенерацию ионитных фильтров обессоливающих установок.

Поставленная цель достигается тем, что в способе умягчения воды

939396 4 для обессоливания и подпитки теплосети исходную воду перед содоизвесткованием разделяют на два потока — питательную воду для химобессолива ния и подпиточную воду для теплосети ₅ в соотношении 1:0,1-10, стадии содоизвесткования, катионирования и регенерации катионитных фильтров обоих потоков ведут раздельно, а полученные отработанные растворы стадий регею нерации обоих потоков смешивают и подают в осветлитель для обработки потока подпиточной воды теплосети.

По предлагаемому способу при раздельном умягчении потоков воды для подачи на химобессоливающую установку и подпитку теплосети и подаче отработанного раствора всех катионитных фильтров стадии регенерации в осветлитель для обработки подпи- ₂₀ точной воды теплосети уменьшается расход кислоты и щелочи на регенерацию ионитных фильтров обессоливающих установок. Это объясняется тем, что при смешивании отработанных ₂₅ растворов всех катионитных фильтров с общим потоком исходной воды повышается концентрация солей в потоке воды/ подаваемой на химобессоливающую 'установку, что и приводит к умень₃₀ шению расхода кислоты и щелочи на регенерацию ионитных фильтров обессоливающей установки. Кроме того, снижение концентрации умягченной воды позволяет уменьшить расход ионитов и металла на химобессоливаю- ³⁵ щих установках и тем самым удеше- . вить процесс.

Технология осуществления способа заключается в том,что исходную воду разделяют на два потока - питательную воду для обессоливающей установки и подБиточную воду для теплосети в соотношении 1:0,1-10. Первый поток после содоизвесткования и>катионирования направляется на обессоливаю- ⁴⁵ щую установку. Второй поток воды совместно с отработанным раствором всех катионитных фильтров подвергается содоизвесткованию и катионированию, а затем направляется в теплосеть. ⁵⁰ Отработанный раствор всех катионитных фильтров собирают в бак и равномерно подают в осветлитель, обрабатывающий подпиточную воду теплосети.

Для регенерации катионитных фильтров ⁴⁵ могут быть использованы натриевые соли, кислота или их смесь. В первом случае в качестве соли может быть использована привозная поваренная соль или отработанный раствор ионитных фильтров обессоливающей установки. Во втором случае используется серная кислота, а в третьем случае используется отработанный раствор катионитных фильтров обессоливающей установки. При использовании Н-катионитных фильтров при умягчении воды для теплосети после них должны быть включены буферные саморегенерирующиеся фильтры.

Для исключения расхода кальцинированной соды, подаваемой в осветлители исходной воды, последнюю не подвергают содоизвестковой обработке, а ионы жесткости осаждают из отработанных растворов катионитных фильтров в виде Са50₄и ΜοΐΟΗ)^ путем только известкования. Известкованную воду отработанных растворов подают в осветлитель подпиточной воды теплосети.

На чертеже изображена схема, поясняющая предлагаемый способ.

Исходную воду разделяют на два потока в соотношениях 1:0,1-10. Первый поток воды подают в осветлитель 1, подвергают содоизвесткованию и затем пропускают через катионитный фильтр 2, умягченную воду подают на обессоливающую установку. Другой поток исходной воды и отработанный раствор всех катионитных фильтров подают в осветлитель 3, содоизвесткуют и затем через катионитный фильтр 4 направляют в теплосеть. Катионитные фильтры 2 и 4 регенерируют растворами соли натрия или кислоты и отработанные растворы всех фильтров, представляющие собой нейтральные соли, собирают в баке 5. Из бака 5 насосом 6 отработанный раствор равномерно подают в осветлитель 3, обрабатывающий подпиточную воду теплосети.

В осветлитель, обрабатывающий поток воды, подаваемой в теплосеть, могут быть направлены также сто ки ионитных фильтров химобессоливающей установки. При необходимости получить умягченную воду только для подачи в обессоливающую установку в осветлитель для обработки подпиточной воды подаются только сточные воды всех ионитных фильтров и этот осветлитель используется для обработки стоков. В этом случае умягченную сточную воду используют для других целей или перерабатывают и получают соли натрия.

Пример!. Исходную воду, имеющую ионный состав, мг-экв/л: Са 3,4; Mg 1,4; Na 0,9; НС0₃ 3,8; S0₄ 1,2; Cl 0,7, разделяют на два потока 1000 т/ч и 400 т/ч,т.е. в соотношениях 1:0,4. Один поток (1000 т/ч ) содоизвесткуют в осветлителе, обрабатывающем питательную воду обессоливающей установки, где жесткость снижается до 0,8 мг-экв/л, а щелочность до 1,1 мг-экв/л, после чего пропускают через Н-катионитный фильтр, загруженный сульфоуглем и отрегенерированный стехиометрическим количеством серной кислоты. Концентрация ионов натрия в умягченной воде составляет в среднем 2,5 мг-экв/л, а щелочность 0,3 мг-экв/л. Умягченную таким образом воду направляют на химобессоливающую установку.

Другой поток воды (400 т/ч) поступает в осветлитель для подпиточной воды теплосети, куда одновременно подают сточные воды всех катионитных фильтров. Жесткость осветленной воды после содоизвесткования составляет 0,8 мг-экв/л, щелочность 1,1 мг-экв/л а содержание ионов натрия 5,3 мг-экв/л, Далее осветленная вода пропускается сначала через Н-катионитный фильтр, загруженный сульфоуглем и. отрегенерированный стехиометрическим количеством кислоты.

Умягченная вода с содержанием солей натрия 5,3 мг-экв/л, щелочностью 0,3 мг-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направляется к пот-, ребителю умягченной воды.

П р и м е р 2. Исходную воду с солевым составом, приведенным в примере 1 , разделяют на два потока 200 т/ч и 600 т/ч,т.е. в соотношении 1:3· Первый поток содоизвесткуют в осветлителе, обрабатывающем воду для химобессоливания. -Осветленную воду с жесткостью 0,8 mi—экв/л и щелочностью 1,1 мг-экв/л пропускают через Н-катионитный фильтр, загруженный сульфоуглем и отрегенерированный отработанным раствором Н-катионитных фильтров химобессоливающей установки.

Умягченную воду с содержанием солей натрия 2,7 mi—экв/л щелочностью 0,5 мг-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направляют на обессоливающую установку.

Другой поток воды с расходом 600 т/ч подают в осветлитель сетевой воды, куда одновременно подают сточные воды всех ионитных фильтров, включая обессоливающую установку. Жесткость осветленной воды составляет 0,8 mi—экв/л, щелочность 1 ,1 мг-экв/л,а содержание ионов натрия 4,9 мг-экв/л. Осветленная вода пропускается через H-Na-катионитный фильтр. Умягченная вода со средним содержанием ионов натрия 5,1 мг-экв/л₍ щелочностью 0,5 мг-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направляется на теплосеть. Регенерация H-Na -катионитных фильтров осуществляется отработанным раствором Н-катионитных фильтров обессоливающей установки, который . в данном случае содержит кислоту и соли натрия.

ПримерЗ. Исходную воду с солевым составом, приведенном в примере 1, с расходом 500 т/ч подают в осветлитель для обработки питательной воды обессоливающей установки. Осветленную воду с жесткостью 0,8 мг-экв/л₎щелочностью 1,1 mi—экв/л и содержанием солей натрия 2,5 мг-экв/л пропускают через Na-катионитный фильтр, после которого содержание солей натрия в воде составляет 3,3 mi экв/л, щелочность 1,1 мг-экв/л и жесткость 0,005 мг-экв/л. Эту воду направляют на обессоливающую установку. Сточные воды всех ионитных фильтров (включая химобессоливающую установку) подают в осветлитель для теплосети. Суммарная производительность этого осветлителя составляет 75 т/ч,жесткость 1,0 мг-экв/л, щелочность 1,2 мг-экв/л, а содержание солей натрия 20 мг-экв/л. Эта вода пропускается через катионитный фильтр и умягченная вода с содержанием солей натрия 21 mi—экв/л, жесткостью 0,005 мг-экв/л направляется к потребителю умягченной воды или может быть сконцентрирована в испарителях или электродиализаторах. Регенерация Na-катионитных фильтров производится отработанным раствором ионитных фильтров или частью сконцентрированного умягченного отработанного раствора ионитных фильтров.

Технико-экономический эффект от реализации предлагаемого способа при суммарной производительности 1400 т/ч расходе умягченной воды для питания химобессоливающей установки 100 т/ч и для подпитки теплосети 400 т/ч ориентировочно составит 800 тыс.руб. в год, что в масштабах страны составляет ^20-25 млн.руб.

Claims (2)

1. (5) СПОСОБ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ И ПОДПИТКИ ТЕПЛОСЕТИ Изобретение относитс  к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике, черной металлургии , химической и нефтехимической промышленно.т х. Известен способ дл  ум гчени  во ды, включающий содоизвесткование ис ходной воды в осветлителе с последующим ум гчением воды в натрийкатионитиом фильтре 1 . Недостатками известного способа  вл ютс  наличие значительного количества концентрированных ссйпевых стоков натрийкатионитных фильтров, загр зн ющих окружающую среду, и необходимость сооружени  дорогосто  щих устройств дл  их устранени . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ ум  чени  воды дл  обессоливани  и подп ки теплосети, заключающийс  в содоизвестковании воды в осветлителе, натрийкатионировании, выпаривании В испарител х и регенерации натрийкатионитных фильтров раствором кислоты или соли с возвратом отработанного раствора стадии регенерации в осветлитель 2. Недостатком указанного способа  вл етс  то, что при смешивании отработанного раствора катионитных фильтров со всем потоком исходной воды повышаетс  солесодержание общего потока ум гченной воды. При подаче ум 1 ченной таким образом воды на химобессоливающую установку повышаетс  расход щелочи и кислоты дл  регенерации ионитных фильтров обессоливающей установки и удорожаетс  процесс обессоливани . Цель изобретени  - удешевление процесса за счет снижени  расхода кислоты и щелочи на регенераций ионитных фильтров обессоливающих установок . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе ум гчени  воды дл  обессоливани  и подпитки теплосети исходную воду перед содоизвест кованием раздел ют на два потока - питательную воду дл  химобессоливани  и подпиточную воду дл  теплосет в соотношении 1:0,1-1П, стадии содо известковани , катионировани  и регенерации катионитных фильтров обои потоков ведут раздельно, а полученные отработанные растворы стадий ре нерации обоих потоков смешивают и п дают в осветлитель дл  обработки потока подпиточной воды теплосети. По предлагаемому способу при раз дельном ум гчении потоков воды дл  подачи на химобессоливающую установку и подпитку теплосети и подаче отработанного раствора всех катионитных фильтров стадии регенерации в осветлитель дл  обработки подпиточной воды теплосети уменьшаетс  расход кислоты и щелочи на регенерацию ионитных фильтров обессоливающих установок. Это объ сн етс  тем, что при смешивании отработанны растворов всех катионитных фильтров с общим потоком исходной воды повышаетс  концентраци  солей в потоке воды/ подаваемой на химобессоливающую установку, что и приводит к уме шению расхода кислоты и щелочи на регенерацию ионитных фильтров обессоливающей установки. Кроме того, снижение концентрации ум гченной воды позвол ет уменьшить расход ионитов и металла на химобессоливающих установках и тем самым удешевить процесс. Технологи  осуществлени  способа заключаетс  в том,что исходную воду раздел ют на два потока - питательную воду дл  обессоливающей установк подПиточную воду дл  теплосети в соотношении 1:0,1-10, Первый поток после содоизвестковани  и-катионировани  направл етс  на обессоливаю щую установку. Второй поток воды со местно с отработанным раствором все катионитных фильтров подвергаетс  содоизвесткованию и катионировзнию, а затем направл етс  в теплосеть. Отработанный раствор всех катионитных фильтров собирают в бак и равно мерно подают в осветлитель, обрабатывающий подпиточную воду теплосети Дл  регенерации катионитных фильтро могут быть использованы натриевые соли, кислота или их смесь, В первом случае в качестве соли может быт использована привозна  поваренна  оль или отработанный раствор ионитых фильтров обессоливающей установки. Во втором случае используетс  серна  кислота, а в третьем случае используетс  отработанный раствор катионитных фильтров обессоливающей установки . При использовании Н-катионитных ильтров при ум гчении аоды дл  тепосети после них должны быть включены буферные саморегенерирующиес  ильтры. Дл  исключени  расхода кальцинированной соды, подаваемой в осветлители исходной воды, последнюю не подвергают содоизвестковой обработке, а ионы жесткости осаждают из отработанных растворов катионитных фильтров в виде Мо(ОН)/2 путем только известковани . Известкованную воду отработанных растворов подают в осветлитель подпиточной воды теплосети, Йа чертеже изображена схема, по сн юща  предлагаемый способ. Исходную воду раздел ют на два потока в соотношени х 1:0,1-10, Первый поток воды подают в осветлитель 1, подвергают содоизвесткованию и затем пропускают через катионитный фильтр 2, ум гченную воду подают на обессоливающую установку. Другой поток исходной воды и отработанный раствор всех катионитных фильтров подают в осветлитель 3, содоизвесткуют и затем через катионитный фильтр k направл ют в теплосеть, Катионитные фильтры 2 и Ц регенерируют растворами соли натри  или кислоты и отработанные растворы всех фильтров, представл ющие собой нейтральные соли, собирают в баке 5. Из бака 5 насосом 6 отработанный раствор равномерно подают в осветлитель 3, обрабатывающий подпиточную воду теплосети , В осветлитель, обрабатывающий поток воды, подаваемой в теплосеть , могут быть направлены также сто ки ионитных фильтров химобессоливающей установки. При необходимости получить ум гченную воду только дл  подачи в обессоливающую установку в осветлитель дл  обработки подпиточной воды подаютс  только сточные воды всех ионитных фильтров и этот осветлитель используетс  дл  обработки стоков, В этом случае ум гченную сточную воду используют дл  других целей или перерабатывают и получают соли натри . Пример. Исходную воду, име ющую ионный состав, мг-экв/л: Са З. Мд 1,А; Na 0,9; НСО 3,8; 804 1.2; С1 0,7, раздел ют на два потока 1000 т/ч и АОО T/4jT.e, в соотношени  х 1:0,(. Один поток (1000 т/ч ) содо известкуют в осветлителе, обрабатывающем питательную воду обессоливающей установки, где жесткость снижаетс  до 0,8 мг-экв/л, а щелочность до 1,1 мг-экв/л, после чего пропускают через Н-катионитный фильтр, за груженный сульфоуглем и отрегенерированный стехиометрическим количест вом серной кислоты. Концентраци  ио нов натри  в ум гченной воде состав л ет в среднем 2,5 мг-экв/л, а щелочность 0,3 мг-экв/л. Ум гченную таким образом воду направл ют на хим обессоливающую установку. Другой поток воды (400 т/ч ) пост пает в осветлитель дл  подпиточной воды теплосети, куда одновременно подают сточные воды всех катионитных фильтров. Жесткость осветленной вод после содоизвестковани  составл ет 0,8 мг-экв/л, щелочность 1,1 мг-экв а содержание ионов натри  5,3 мг-экв/л Далее осветленна  вода пропускаетс  сначала через Н-катионитный фильтр, загруженный сульфоуглем и.отрегенерированный стехиометрическим количеством кислоты. Ум гченна  вода с содержанием со лей натри  5,3 мг-экв/л, щелочностью 0,3 Ml-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направл етс  к потребителю ум гченной воды. П р и м е р 2. Исходную воду с солевым составом, приведенным в при мере 1, раздел ют на два потока 200 т/ч и 600 т/ч,т.е. в соотношении 1:3. Первый поток содоизвесткую в осветлителе, обрабатывающем воду дл  химобессоливани . -Осветленную воду с жесткостью 0,8 MI-экв/л и щелочностью 1,1 мг-экв/л пропускают через Н-катионитный фильтр, загруженный сульфоуглем и отрегенерирюва ный отработанным раствором Н-катионитных фильтров химобессоливеющей установки. Ум гченную воду с содержанием солей натри  2,7 MI-экв/л щелочностью 0,5 мг-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направл ют на обессоливающую установку. Другой поток воды с расходом 600 т/ч подают в осветлитель сетевой воды, куда одновременно подают сточные воды всех ионитных фильтров, включа  обессоливающую установку. Жесткость осветленной воды составл ет 0,8 Ml-экв/л, щелочность 1 ,1 мг-эка/л,а содержание ионов натри  4,9 Ml-экв/л. Осветленна  вода пропускаетс  через H-Na-катионитный фильтр. Ум гченна  вода со средним содержанием ионов натри  MI-экв/л щелочностью 0,5 мг-экв/л и жесткостью 0,005 мг-экв/л направл етс  на теплосеть. Регенераци  H-Na-катионитных фильтров осуществл етс  отработанным раствором Н-катионитных фильтров обессоливающей установки, который в данном случае содержит кислоту и соли натри . П р и м е р 3. Исходную воду с солевым составом, приведенном в примере 1, с расходом 500 т/ч подают в осветлитель дл  обработки питательной воды обессоливающей установки. Осветленную воду с жесткостью 0,8 мг-экв/л щелочностью 1,1 MI-экв/л и содержанием солей натри  2,5 мг-экв/л пропускают через Na-катионитный фильтр, после которого содержание солей натри  в воде составл ет 3,3 Ml-экв/л, щелочность 1,1 мг-экв/л и жесткость 0,005 мг-экв/л. Эту воду направл ют на обессоливающую установку . Сточные воды всех ионитных фильтров (включа  химобессоливающую установку) подают в осветлитель дл  теплосети. Суммарна  производительность этого осветлител  составл ет 75 т/ч,жесткость 1,0 мг-экв/л, щелочность 1,2 мг-экв/л, а содержание солей натри  20 мг-экв/л. Эта вода пропускаетс  через катионитный фильтр и ум гченна  вода с содержанием солей натри  21 MI-экв/л, жесткостью 0,005 мг-экв/л направл етс  к потребителю ум гченной воды или может быть сконцентрирована в испарител х или электродиализаторах. Регенераци  Na-катионитных фильтров производитс  отработанным раствором ионитных фильтров или частью сконцентрированного ум гченного отработанного раствора ионитных фильтров. Технико-экономический эффект от реализации предлагаемого способа при суммарной производительности 1400 т/ч расходе ум гченной воды дл  питани  химобессоливающей установки 100 т/ч и дл  подпитки теплосети i+OO т/ч ориентировочно составит 800 тыс.руб в год, что в масштабах страны составл ет 20-25 млн.руб. Формула изобретени  Способ ум гчени  воды дл  обессоливани  и подпитки теплосети, вкл чающий содоизвесткование воды в осветлителе , катионирование, регенерацию катионитных фильтров раствором кислоты или соли с возвратом от работанного раствора стадии регенерации в осветлитель, отличающийс  тем, что, с целью удешевлени  процесса за счет уменьшени  расхода щелочи и кислоты на регенерацию ионитных фильтров обессоливающей установки, исходную воду перед 6 содоизвесткованием раздел ют на два потока - питательную воду дл  химобессоливани  и подпиточную воду дл  теплосети в соотношении 1-0 1-1 о стадии содоизвестковани ,катконировани  и регенерации катионитных фильтров обоих потоков ведут раздельно, а полученные отработанные растворы стадии регенерации обоих потоков смешивают и направл ют в осветлитель дл  обработки потока подпиточной воды теплосети. Источники информации прин тые во внимание при экспертизе 1. Обработка воды на тепловых электростанци х. Под ред. А.А.Голубцова . М., 1966, с. 88-89. .
2. 2. Авторское свидетельство СССР N; 710963, кл. С 02 F 1/1+2, 1977 (прототип).

   tta. KUMeAec «Ar«u4 jfemaHtfiy

   сх. toda.

   Petenepanfrt